Исследование и разработка функциональных узлов интегральных контроллеров источников вторичного электропитания с высокой стабильностью выходного напряжения
Диссертация
Современные источники вторичного электропитания проектируются на основе специализированных контроллеров, определяющих характеристики ИВЭП. В свою очередь, параметры специализированных контроллеров, определяются параметрами их основных функциональных узлов. В настоящее время методы построения функциональных узлов, которые дают качественное улучшение стабильности выходного напряжения в широком… Читать ещё >
Список литературы
- Волович Г. И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2005. 528 с.
- ГОСТ 23 413–79. Средства вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Термины и определения.
- Mohan N., Undeland Т., Robbins W. Power electronics: converters, application, and design. New York: John Wiley & Sons, 1995. 802 p.
- Моин B.C., Лаптев H.H. Стабилизированные транзисторные преобразователи. M.: Энергия, 1972. 512 с.
- Ромаш Э.М. Транзисторные преобразователи в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры. М.: Энергия, 1975. 175 с.
- Микросхемы для линейных источников питания и их применение. М.: Додэка, 1996. 288 с.
- Simpson Ch. Linear Regulators: Theory of Operation and Compensation // Application Note 1148. National Semiconductor, May 2000. 8 p.
- Костиков В. Г. Парфенов E.M. Шахнов B.A. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для ВУЗов. М.: Горячая линия — Телеком, 2001. 344 с.
- LM325 Dual Voltage Regulator Obsolete., National Semiconductor. URL: http ://www.national.com/opf/LM/LM325 .html.
- Ромаш Э.М., Драбович Ю. И., Юрченко Н. И. и др. Высокочастотные транзисторные преобразователи. М.: Радио и связь, 1988. 288 с.
- Байтурсуйнов В., Иванов В., Панфилов Д. Повышение КПД понижающих конверторов при синхронном выпрямлении // Chip news. 1999. № 2. С. 2 11.
- Sum К.К. Switch mode power conversion basic, theory, and design. New York: Marcel Dekker, 1984. 324 p.
- Северне P., Блум Г. Импульсные преобразователи постоянного напряжения для систем вторичного электропитания. М.: Энергоатомиздат, 1988. 294 с.
- Букреев С.С. Принципы проектирования активных сглаживающих фильтров. В кн.: Электронная техника в автоматике / Под ред. Ю. И. Конева. М.: Советское радио, 1974. Вып. 6. С. 23 — 32.
- Злакоманов В.В., Яковлев Б. С. Взаимодействие динамических систем с источниками энергии. М.: Энергия, 1980. 208 с.
- Cuk S. General Topological Properties of Switching Structures // Power Electronics Specialists Conference Record. June 1979. P. 109- 130.
- Simonetti D.S.L., Sebastian J., Uceda J. The discontinuous conduction mode sepic and cuk power factor preregulators: Analysis and design // IEEE Trans. Industrial Electronics. October 1997. Vol. 44, № 5. P. 630−637.
- Jozwick J.J., Kazimierczuk M.K. Dual sepic PWM switching-mode DC/DC power converter // IEEE Trans, on Industrial Electronics. February 1989. Vol. 36, № l.p. 64−70.
- Cuk S.M. Modeling, analysis, and design of switching converters // Ph. D. thesis. California Institute of Technology, November 1976.
- Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. Издание 2-е. М.: ДОДЭКА, 2000. 608 с.
- МАХ15 000, МАХ15 001 Current-Mode PWM Controllers with Programmable Switching Frequency. Maxim Integrated Products. URL: http://www.maxim-ic.com/datasheet/index.mvp/id/3827.
- Todd P.C. UC3854 Controlled Power Factor Correction Circuit Design // Application Note V-134. Texas Instruments Incorporated, 1999. 21 p.
- CS51221: Enhanced Voltage Mode PWM Controller for Forward or Flyback. ON Semiconductor. URL: http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do? id=CS51221.
- MC33060A: Fixed Frequency, Single Ended, Voltage Mode PWM Controller. ON Semiconductor. URL: http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do? id=MC33060A.
- МС33 025: Up-to-1 MHz Dual Output (Push-pull or H-Bridge) Voltage-or-Current-Mode PWM Controller. ON Semiconductor. URL: http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=MC33025.
- Modeling, Analysis and Compensation of the Current-Mode Converter // Application Note V-97. Texas Instruments Incorporated, 1999. 7 p.
- Dixon L. Average Current Mode Control of Switching Power Supplies // Application Note V-140. Texas Instruments Incorporated, 1999. 15 p.
- Вдовин C.C. Проектирование импульсных трансформаторов. 2-е изд. JI: Энергоатомиздат, 1991. 208 с.
- Сидоров И.Н., Скорняков С. В. Трансформаторы бытовой радиоэлектронной аппаратуры. М: Радио и связь, 1994. 320 с.
- NCP1014: Self-Supplied Monolithic Switching Regulator for Low Standby-Power Offline SMPS. ON Semiconductor. URL: http://www.onsemi.com/ PowerS olutions/product.do?id=NCP 1014.
- LM3444 AC-DC Offline LED Driver. National semiconductor. URL: http://www.national.com/pf/LM/LM3444.html.
- Universal High Brightness LED Driver 1С. Supertex inc. URL: http://www.supertex.com/FeatureHV991 OB.html.
- Overview Battery Protection 1С for Single Cell-Pack S-8241 Series. Seiko Instruments Inc. URL: http://www.sii-ic.com/en/productl.jsp?subcatID=5& productID=389.
- R5400N Series. Li-ion/polymer ICell Protector. Ricoh Global. URL: http://www.ricoh.com/LSI/productjpower/bmu/r5400/index.html.
- ГОСТ P 52 907−2008. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Термины и определения.
- Ромаш Э.М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1981. 224 с.
- Rincon-Mora G.A. Voltage References. The USA: IEEE Press, 2002. 168 p.
- Grebene A.B. Bipolar and VOS Analog Integrated Circuits Design. New York: John Wiley and Sons, 1984. 510 p.
- Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. М.: Энергия, 1967. 615 с.
- Norton P., Brandt I. Temperature Coefficient of Resistance for p- and n-type Silicon // Solid State Electronics. 1978. Vol. 2h P. 969 974.
- Hastings A. The Art of Analog Layout. New Jersey: Prentice-Hall- Inc., 2001. 539 p.
- Эннс В.И.1, Кобзев Ю. М: Проектирование аналоговых КМОП -микросхем: Краткий справочник разработчика. М.: Горячая линия Телеком, 2005. 454 с.
- Shyu J.B., Temes G.C., Krummenacher F. Random Error Effects in Matched MOS Capacitors and Current Sources // IEEE J. Solid-State Circuits. 1981. Vol. SC-19, № 6. P. 608−616.
- Lane W. A., Wrixon G.T. The Design of Thin-Film Polysilicon Resistors for Analog 1С Applications // IEEE Trans, on Electron Devices. 1989. Vol. 36, № 4. P. 738−744.
- Hibbeler R.C. Engineering Mechanics: Statics. 4th ed. New York: Macmillian Publishing Co., 1998. 435 p.
- Thomas R.E. Stress-Induced Deformation of Aluminium Metalization in Plastic Molded Semiconductor Devices // IEEE Trans. On Components, Hybrids, and Manufacturing Technology. 1985. Vol. CHMT-8, № 4. P. 427−434.
- Tsividis Y. Mixed Analog-Digital VLSI Devises and Technology. New York: McGraw-Hill, 1997. 233 p.
- McNutt M.J., LeMarquis S., Dunkley J.L. Systematic Capacitance Matching Errors and Corrective Layout Procedures // IEEE J. Solid-State Circuits. 1994. Vol. 29, № 5. P. 611−616.
- Kanda Y. A Graphical Representation of the Piezoresistance Coefficients in Silicon // IEEE Trans, on Electron Devices. 1982. Vol. ED-29, № 1. P. 64 70.
- Amerasekera A., Abeelen W., Roozendaal L., Hannemann V., Schofield P. ESD Failure Modes: Characteristics, Mechanisms, and Process Influences // IEEE Trans. Election Devices. 1972. Vol. 39- № 5. P. 597 603.
- Snow E.H., Deal B.E. Polarisation Phenomena, and Other Properties of Phosphosilicate Glass Films on Silicon // J. Electrochem. Soc., 1966. Vol. 113, № 3. P. 263−269.
- Tuinhout H., Pelgrom M., Vries R.P., Vertregt M. Effects of Metal Coverage on MOSFET Matching // IEDM, 1996. P. 735 738.
- Yamakido K., Suzuki Т., Shirasu H., Tanaka M., Yasunari K., Sakaguchi J., Hagawara S. A single-chip CMOS filter/CODEC // IEEE J. Solid-State Circuits. 1981. Vol. SC-16. P. 302−307.
- Достал И. Операционные усилители. Пер. с англ. М.: Мир, 1982, 512 с.
- Самойлов JI.K. Устройства задержки информации в дискретной технике. М.: Сов. радио, 1973. 255 с.
- МАХ668, МАХ669 1.8V to 28V Input, PWM Step-Up Controllers in p, MAX. Maxim Integrated Products. URL: http://www.maxim-ic.com/datasheet/index.mvp/ id/1901.
- MAX520, MAX521 Quad/Octal, 2-Wire Serial 8-Bit DACs with Rail-to-Rail Outputs. Maxim Integrated Products. URL: http://www.maxim-ic.com/datasheet/ index. mvp/id/1251/t/al.
- LM2711 Step-up PWM DC/DC Converter Integrated with 4 Buffers Obsolete. National semiconductor. URL: http://www.national.com/opf/LM/LM2711 .html.
- Пушкарев M. Микросхемы импульсных понижающих стабилизаторов. Эволюция схемотехники // Компоненты и технологии. 2008. № 2. С. 83−90.
- Reay R.J., et. al. A micromachined low-power temperature-regulated bandgap voltage reference // IEEE J. of Solid-State Circuits. December 1995. Vol. 30, № 12. P. 1374−1381.
- Kenyon R. A Quick Guide to Voltage References //EDN. April 13, 2000. № 8, P.161−167.
- Gunawan М. et. al. A Curvature-Corrected Low-Voltage Bandgap Reference // IEEE Journal of Solid-State: Circuits. June 1993. Vol.28, № 6. P. 667 670:
- Tsividis Y.P. Accurate Analysis of Temperature Effects in Ic Vbe Characteristics with Application to Bandgap Reference Sources // IEEE J- of SolidState Circuits. December, 1980- Vol. SC-15, N° 6. P. 1076−1084.
- Эннс A. B, Эннс В .И. Реализация метода кусочной аппроксимации источника- опорного напряжения // Международная, научно-техническая конференция «Проектирование- систем на кристалле: тенденции развития и проблемы». М. — 2010. — С. 68.
- Robert P. The design-of band-gap reference circuits: trials and tribulations // IEEE 1990 bipolar circuits and technology meeting. .1974. P: 214−218.
- Марше Ж. Операционные усилители и их применение. Пер. с франц. Л.: Энергия, 1974. 216 с.
- Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В трех томах. T.I. М.:. Мир, 1993. 413 с.
- Helfenstein М- et. al. 90 dB, 90 Mhz, 30 mW OTA with the Gain-Enhancement Implemented by One- and Two-Stage Amplifiers // Proceedings IEEE International- Symposium on Circuits and Systems. 1995. Vol. 3, P. 1732 — 1735.
- Полонников Д.Е. Операционные усилители: Принципы построения, теория, схемотехника. М.: Энергоатомиздат, 1983. 216 с.
- Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах. Кн. 1. Пер. с англ. М.: Мир, 1984. 456 с.
- Voltage references. Maxim Integrated Products. URL: http://www.maxim-ic.com/products/references.
- Kim J., Horowitz M.A. An efficient digital sliding controller for adaptive power supply regulation // IEEE J. of solid-State Circuits. May 2002. Vol. 37. P. 639−647.
- Martin T.W., Ang S.S. Digital control for switching converters // IEEE ISIE. '95. Jul. 1995. Vol. 2. P.480−484.
- Stratakos A., Sanders S., Brodersen R. A low-voltage dc-dc converter for a portable battery-operated system // IEEE power Electronics Conf. April 1994. P. 619−626.
- Kuroda Т., Suzuki K., Mita S. Variable supply-voltage scheme for low-power high speed CMOS digital design // IEEE J. Solid-State Circuits. March 1998. Vol. 33. P. 454−462.
- Patella B.J., Prodic A., Ziger A., Masimovic D. High-frequency digital PWM controller 1С for DC-DC converter // IEEE Trans. On Power Electronics. January 2003. Vol.18. P.438−446.
- Yue C.P., Wong S.S. On-Chip Spiral Inductors with Patterned Ground Shields for Si-Based RF IC’s // IEEE Journal Of Solid-State Circuits. May 1998. Vol. 33, №. 5. P. 743−752.
- PFM Step-up DC/DC Converter Series. Holtek Semiconductor. URL: http://www.holtek.com/english/products/power8.htm.
- Lukic Z., Rahman N., Prodic A. Multibit ?-A PWM digital controller 1С for dc-dc converters operating at switching frequencies beyond 10 MHz // IEEE Transaction on power electronics. September 2007. Vol. 22, No. 5. P. 1693 1707.
- Hoon S.K., Maloberti F., Chen J. A low-power digital PWM DC/DC converter based on passive Sigma-Delta modulator // proc. Of the IEEE International Symposium on Circuits and Systems, ISCAS. 23−26 May 2005. Kobe. Vol. 4, P. 3873−3876.
- Hirota A., Nagai S., Nakaoka M. A nowell delta-sigma modulated DC-DC power converter utilizing dither signal // IEEE PESC '00. Jun. 2000. Vol.2. P. 831 -836.
- Dancy A.P., Amirtharajah R., Chandrakasan A.P. High-efficiency multiple-output dc-dc conversion for low-voltage systems // IEEE transaction on VLSI systems. June 2000. Vol. 8, No.3. P. 252−263.
- Аллен Ф., Санчес-Синенсио Э. Электронные схемы с переключаемыми конденсаторами. М.: Радио и связь, 1989. 576 с.
- Isolated power HV PWM Controllers, MOSFET Drivers, and Power over E. National Semiconductor. URL: http://www.national.com/analog/power/ isolatedpowercontrol.
- Антонью А. Цифровые фильтры: анализ и проектирование. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1983. 320 с.
- Johns D., Martin К. Analog Integrated Circuit Design. New York: John Wiley & Son Inc., 1997. 706 p.
- Overview Battery Protection 1С for 1 to 4 Cells (Secondary Protection) S-8244 series. Seiko Instruments Inc. URL: http://www.sii-ic.com/en/ product 1 .j sp? subcatID=5 &productID=3 84.
- R5471K Series. Ricoh Global. URL: http://www.ricoh.com/LSI/ productpower/bmu/r5471/index.html.
- Скундин A.M. Литий-ионные аккумуляторы: современное состояние, проблемы и перспективы // Электрохимическая энергетика. 2001. т.1. С. 5 — 15.
- Lithium Batteries: Science and Technology / Editors: Glocham-Abbas Nazri and Gianfranco Pistoia. New York: Kluwer Academic Publishers, 2004. 708 p.
- Xu K. Nonaqueous Liquid Electrolytes for Lithium-Based Rechargeable Batteries // Chem. Rev. 2004. Vol. 104. P. 4303−4417.
- Battery Protection 1С for 1-Cell Pack S-8211C series. Seiko Instruments Inc.
- URL: http://www.sii-ic.com/en/productl .jsp?subcatID=5&productID=l794.
- Tirado J.L. Inorganic materials for the negative electrode of lithium-ion batteries: state of the art and future prospects // Materials Science and Engineering. 2003. R40. P. 103−136.
- Хрусталёв Д.А. Аккумуляторы. M.: Изумруд, 2003. 224 с.
- R5405x Series. Ricoh Global. URL: http://www.ricoh.com/LSI/ productpower/bmu/r5405/index.html.
- NE57600 One-cell Lithium-ion battery protection with over/undercharge and overcurrent protection. Philips Semiconductors. URL: http://www.nxp.com/ documents/datasheet/NE576002.pdf
- Эннс A.B. Эннс В. И. Микросхемы защиты литий-ионных аккумуляторов. // Известия Вузов. Электроника. 2011. № 2. С. 27 32.
- Фридман А., Менон П. Теория и проектирование переключательных схем. М.: Мир, 1978. 580 с.
- Авербух В. Д. и др. Операционные усилители и компараторы. М.: Додэка-ХХ1, 2001. 56 с.
- ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «АНГСТРЕМ"-утверждаю"с, //
- Ге1|ераХьШи"'Д1Гр, е#Н)р ОАО «Ангстрем"1. Ш 'Ш ш. 1. Дшхунян В.Л.2010 г. 1. АКТоб использовании результатов кандидатской диссертационной работы Эннса Александра Викторовича
- Методики построения источника опорного напряжения.
- Методики построения встроенного стабилизатора напряжения.
- Оптимизации алгоритма подстройки параметров ИС.
- Методики оптимизации времязадающих цепей ИС.
- Методики оптимизации внутреннего цифрового контроллера ИС.
- Использование указанных результатов позволило спроектировать массово выпускаемую серию микросхем защиты литий-ионных аккумуляторов, которые обладают высокими технико-экономическими показателями и оптимизировать их характеристики и площадь.
- Экономический эффект за время использования результатов диссертации составил 1 250 000 (Один миллион двести пятьдесят тысяч) рублей,-или 100 000 (Сто тысяч) рублей в месяц.
- Председатель комиссии: Зам. Генеральног^Дире^тора по производству1. О «Ангстрем"ирсктор по внешнему рынку ОАО «Ангстрем» Мангасарян Н. Б. Начальник отделения ОАОл^ТШтеем» Романов A.A.Г